Pyenv管理Python版本，conda之外的另一套python版本管理解决方案

简介

Pyenv 是一个 python 解释器管理工具，可以对计算机中的多个 python 版本进行管理和切换。为什么要用 pyenv 管理python呢，用过的 python 人都知道，python 虽然是易用而强大的编程语言，但是 python 解释器却有多个版本，而且兼容性也有所差异，有的Linux计算机甚至同时内置python2.7和python3.8两个解释器。另外有些软件依赖于 python 开发的脚本运行必须指定对应的版本才能运行。所以 pyenv 或者 conda 这样的版本管理程序就成了必不可少的工具。

Pyenv 是跨平台的python版本管理工具，它的主要作用是 python 解释器的安装卸载，切换当前 python 的环境等。他的功能与 conda 相似，都可以安装多个 python 并切换使用，但是 pyenv 是直接下载 cpython 的源码进行编译，而 conda 是直接下载编译好的 python 解释器， conda 的 python 内置多种模块导致初始安装 python 体积很大。

Pyenv 切换 python 版本，是通过修改系统变量PATH，更改 python 的路径实现的版本切换，达到版本控制的目的。

Pyenv 与 pip-env，virtualenv等工具的区别，pip-env 和 virtualenv 是 python 的虚拟环境工具，因为 python 大多数时候依赖于现有的模块进行开发，而每个模块又有多个版本，每个 python 程序需要的模块版本都不一样，如果 python 程序安装模块都在解释器公共的位置，这样会导致模块版本冲突。pip-env 和 virtualenv 这样的虚拟环境管理工具就能解决这样的问题，每个 python 脚本有自己的独立环境，但同时也能用公共环境的模块。他们的作用体现在同一个 python 解释器下不同程序的环境管理。Pyenv 是对操作系统内的多个 python 解释器进行管理，他们不是一个层面的东西。

安装方法

1.Windows

（1）安装

使用git克隆安装

需要先安装git工具https://git-scm.com/download/win

# Powershell或Git Bash
git clone https://github.com/pyenv-win/pyenv-win.git $HOME/.pyenv
# cmd控制台
git clone https://github.com/pyenv-win/pyenv-win.git %USERPROFILE%\.pyenv

使用pip安装

# cmd控制台
pip install pyenv-win --target %USERPROFILE%\\.pyenv
# 使用清华大学镜像源安装
pip install pyenv-win --target %USERPROFILE%\\.pyenv -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

安装在用户目录下的.pyenv目录

（2）添加环境变量

手动添加

变量名：PYENV
值：C:\Users\Admin\.pyenv\pyenv-win变量名：PYENV_ROOT
值：C:\Users\Admin\.pyenv\pyenv-win变量名：PYENV_HOME
值：C:\Users\Admin\.pyenv\pyenv-win变量名：path
值：%PYENV%\bin
值：%PYENV%\shims

或者使用PowerShell执行命令添加

[System.Environment]::SetEnvironmentVariable('PYENV',$env:USERPROFILE + "\.pyenv\pyenv-win\","User")
[System.Environment]::SetEnvironmentVariable('path', $HOME + "\.pyenv\pyenv-win\bin;" + $HOME + "\.pyenv\pyenv-win\shims;" + $env:Path,"User")

2.Linux

（1）安装

Linux系统下pyenv的安装需要git工具因此先安装git：

sudo apt install git

使用git克隆pyenv：

git clone https://github.com/pyenv/pyenv.git ~/.pyenv

安装完成后在用户目录就可以看到.pyenv目录了

（2）配置激活

在命令行中执行以下命令：

echo 'export PATH=~/.pyenv/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
echo 'export PYENV_ROOT=~/.pyenv' >> ~/.bashrc
echo 'eval "$(pyenv init -)"' >> ~/.bashrc

或者直接在.bashrc文件添加以下内容

export PATH=~/.pyenv/bin:$PATH
export PYENV_ROOT=~/.pyenv
eval "$(pyenv init -)"

激活pyenv

source .bashrc

（3）Pyenv安装依赖

使用pyenv安装python实际上是从github下载CPython源码进行编译，因此需要一些依赖环境，请执行以下命令安装依赖：

sudo apt-get install make build-essential libssl-dev zlib1g-dev
sudo apt-get install libbz2-dev libreadline-dev libsqlite3-dev wget curl
sudo apt-get install llvm libncurses5-dev libncursesw5-dev
sudo apt-get update

**注意：**某些工具已经存在的可以不用在安装，比如linux系统一般自带wget工具，可以使用命令wget --version如果能看到版本号说明已经存在不用再安装了。

3.Macos

（1）git克隆安装

使用git克隆pyenv：

git clone https://github.com/pyenv/pyenv.git ~/.pyenv

安装完成后在用户目录就可以看到.pyenv目录了

配置激活

在命令行中执行以下命令：

echo 'export PATH=~/.pyenv/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
echo 'export PYENV_ROOT=~/.pyenv' >> ~/.bashrc
echo 'eval "$(pyenv init -)"' >> ~/.bashrc

或者直接在.bashrc文件添加以下内容

export PATH=~/.pyenv/bin:$PATH
export PYENV_ROOT=~/.pyenv
eval "$(pyenv init -)"

激活pyenv

source .bashrc

（2）Homebrew安装pyenv

Homebrew的安装

macos系统因为没有apt包管理工具，需要使用第三方的Homebrew包管理工具安装软件。

# 方法一
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
# 执行以上官方（https://brew.sh）的安装命令，但是因为是国外的服务器，安装会很慢。# 方法二
/usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://cdn.jsdelivr.net/gh/ineo6/homebrew-install/install)"
# 这个安装方式提供了很多个国内的镜像安装，一般选择清华大学镜像站安装。

Homebrew包管理器体积大概有500M以上，因此安装时要保证网络良好，否则网速过低将会安装失败。

Homebrew常用命令

# 查询可安装包
brew search 软件名
# 安装包
brew install 软件名
# 卸载
brew uninstall 软件名
# 更新Homebrew
brew update 
# 查看 Homebrew 配置信息：
brew config

Homebrew安装pyenv

brew install pyenv

安装完成后在**/usr/local/Cellar/pyenv**目录就可以看到pyenv安装目录了，安装位置层级比较深，为了更好管理pyenv的环境尽量使用git安装。

环境管理

1.安装Python

# 查看可安装的版本
pyenv install --list
# 安装指定版本
pyenv install 3.9.0

pyenv安装的包都在~/.pyenv/versions目录中，每个包单独目录存放方便管理。

（1）Windows

Windows系统中pyenv工具安装python是从python官网的FTP服务器下载安装包，然后再隐藏自动安装到versions目录，安装过程不会修改环境变量。例如pyenv install 3.9.13下载64位python3.9.13安装包。请用管理员权限打开windows终端或者cmd命令行或者powershell执行pyenv命令，否则可能安装不成功。

PS C:\Users\Admin> pyenv install 3.9.13
:: [Info] ::  Mirror: https://www.python.org/ftp/python
:: [Downloading] ::  3.9.13 ...
:: [Downloading] ::  From https://www.python.org/ftp/python/3.9.13/python-3.9.13-amd64.exe
:: [Downloading] ::  To   C:\Users\Admin\.pyenv\pyenv-win\install_cache\python-3.9.13-amd64.exe
:: [Installing] ::  3.9.13 ...
:: [Info] :: completed! 3.9.13

因为python官网访问比较慢，也可以使用工具单独下载（https://www.python.org/ftp/python/3.9.13/python-3.9.13-amd64.exe）安装包，然后放到.pyenv\pyenv-win\install_cache目录下，然后再执行pyenv install 3.9.13安装命令，安装过程中还会下载python的多个依赖安装包，过程相对较慢。

（2）Linux

Linux系统中pyenv安装python过程是直接从github下载cpython源码进行编译。

（3）macos

macos系统中pyenv是直接下载python官方的二进制程序，但dev开发包是下载github的cpython源码进行编译。

离线安装

由于国内访问github.com和python.org非常慢，所以如果提示无法访问相关链接导致安装错误，可以采用离线安装的方式进行。手动在CNPM Binaries Mirror (npmmirror.com)下载对应的程序文件，放在.pyenv/cache目录中后再执行安装命令。

mkdir ~/.pyenv/cache  # cache目录不存在则创建
wget https://registry.npmmirror.com/-/binary/python/3.10.10/Python-3.10.10.tar.xz -P .pyenv/cache/
curl https://registry.npmmirror.com/-/binary/python/3.10.10/Python-3.10.10.tar.xz -P .pyenv/cache/
pyenv install 3.10.10

2.查看已安装版本

pyenv可以在系统中安装多个版本切换使用，通过以下命令查看已安装的版本。

pyenv versions

3.更新数据库

pyenv rehash

4.切换Python版本

pyenv shell 3.8.0 # 临时版本切换，仅限于当前终端
pyenv local 3.8.0 # 仅限本次系统登录使用，下次登录操作系统账户将会失效
pyenv global 3.8.0 # 相当于长效的版本，在未手动执行切换前，该版本一直存在并可用。

5.有关问题

(1)安装python环境提示没有lzma库

Traceback (most recent call last):File "<string>", line 1, in <module>File "/home/coderlee/.pyenv/versions/3.10.10/lib/python3.10/lzma.py", line 27, in <module>from _lzma import *
ModuleNotFoundError: No module named '_lzma'
WARNING: The Python lzma extension was not compiled. Missing the lzma lib?

执行以下命令安装liblzma-dev包解决

# ubuntu
sudo apt-get install liblzma-dev -y
# centOS
yum install -y xz-devel
# macos
brew install xz

开发者

1.开发包管理

开发包是为开发者准备的包，里面包含C程序开发头文件和静态链接库，因为一般用户不会用到，所以在Linux和macos系统下开发包相对于python解释器是单独存在的，而windows是与解释器集成一同安装。开发包带有dev名称，通过命令安装。

# 安装3.10-dev包
pyenv install 3.10-dev
# 删除3.10-dev包
pyenv uninstall 3.10-dev

pyenv安装的包都在~/.pyenv/versions目录中，比如3.10-dev开发包头文件位于~/.pyenv/versions/3.10-dev/include/python3.10，静态库位于~/.pyenv/versions/3.10-dev/lib/python3.10/config-3.10-x86_64-linux-gnu。

2.获取动态链接库

C++嵌入Python的编译和运行都需要libpython3.10.so.1.0，而pyenv安装的开发包没有动态链接库libpython3.10.so.1.0，如果直接编译将会报错：

/usr/bin/ld: /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/../../../x86_64-linux-gnu/libmm.a(longobject.o): relocation R_X86_64_PC32 against symbol `PyExc_OverflowError' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC
/usr/bin/ld: final link failed: bad value
collect2: error: ld returned 1 exit status

这时候就必须通过安装python3.10来获取libpython3.10.so.1.0动态链接库，可以用pyenv工具来安装，也可以用miniconda3来创建。以miniconda创建的py310环境（即python3.10解释器）为例，将~/miniconda3/envs/py310/lib/libpython3.10.so.1.0拷贝到~/.pyenv/versions/3.10-dev/lib/python3.10/config-3.10-x86_64-linux-gnu目录下，并为其创建软链接命名为libpython3.10.so，这样编译才能通过。

虚拟环境管理

pyenv-virtualenv 其实和 virtualenv 工具是一样的，他可以为每个程序创建与公共环境隔离的独立环境，并且可以人已安装模块。

1.Linux

git克隆安装

git clone https://github.com/pyenv/pyenv-virtualenv.git $.pyenv/plugins/pyenv-virtualenv

2.macos

brew install pyenv-virtualenv
$ eval "$(pyenv init -)"
$ eval "$(pyenv virtualenv-init -)"

3.创建虚拟环境

pyenv virtualenv 3.9.5 venv # 创建venv虚拟环境（一般就是当前目录下创建venv，可指定绝对路径）
pyenv activate venv # 激活venv环境
pyenv deactivate venv # 退出venv环境